Giáo trình Trắc địa đại cương (Dành cho sinh viên các khối kỹ thuật xây dựng công trình): Phần 2 - TS. Trần Đình Trọng

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Trắc địa đại cương (Dành cho sinh viên các khối kỹ thuật xây dựng công trình) phần 2, cung cấp cho người học những kiến thức như: Đo cao; lưới khống chế trắc địa; bản đồ địa hình và đo vẽ bản đồ; trắc địa trong xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Trắc địa đại cương (Dành cho sinh viên các khối kỹ thuật xây dựng công trình): Phần 2 - TS. Trần Đình Trọng CHƯƠNG 5 ĐO CAO 5.1 KHÁI NIỆM Độ cao của một điểm là khoảng cách theo phương thẳng đứng (phương dây dọi) từ điểm đó tới mặt quy chiếu độ cao (mặt thuỷ chuẩn gốc). A hAB HA B HB MÆt thuû chuÈn Hình 5.1 Đo cao Hiệu độ cao của hai điểm (chênh lệch độ cao giữa hai mặt thuỷ chuẩn đi qua hai điểm) được gọi là chênh cao giữa hai điểm: hAB = HB - HA Đo cao là xác đinh chênh cao giữa hai điểm và từ độ cao của một điểm xác định độ cao của điểm còn lại. Các phương pháp đo cao: - Đo cao hình học: độ chính xác có thể đạt tới 0.5mm/1km - Đo cao thuỷ tĩnh: độ chính xác khoảng 2 ÷ 20mm - Đo cao lượng giác: độ chính xác 2 ÷ 10cm. Ngoài ra còn rất nhiều phương pháp đo cao khác như đo cao áp kế, đo cao GPS, đo cao bằng ảnh hàng không, … Trong nội dung chương trình, chỉ giới thiệu hai phương pháp đo cao cơ bản, chủ yếu sử dụng trong trắc địa, là phương pháp đo cao hình học và phương pháp đo cao lượng giác. 42 5.2 NGUYÊN LÝ ĐO CAO HÌNH HỌC Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B, tạo một mặt phẳng nằm ngang và xác định khoảng cách thẳng đứng từ hai điểm tới một mặt phẳng này, giả sử là s và t (hình 5.2), thì chênh cao giữa chúng là: h=s–t (5.1) MÆt ph¼ng n»m ngang s t t B s h A Hình 5.2 Nguyên lý đo cao hình học Dụng cụ để tạo mặt phẳng nằm ngang là máy thuỷ bình (còn gọi là máy thuỷ chuẩn hay máy Nivo), dụng cụ đặt tại các điểm để đo khoảng cách s, t là mia. Có các phương pháp đo cao hình học: - Đo cao hình học phía trước: máy thuỷ bình đặt tại A hoặc tại B (phương pháp này ít được sử dụng vì độ chính xác không cao). - Đo cao hình học từ giữa: máy đặt giữa A và B s t A B Hình 5.3 Đo cao hình học từ giữa Giả sử điểm A đã biết độ cao HA, điểm B cần xác định độ cao. Mia đặt tại A, điểm đã biết độ cao gọi là mia sau, mia đặt tại B, điểm chưa biết độ cao gọi là mia trước. Tương ứng, đọc các số đọc mia sau (s), mia trước (t). Chênh cao giữa hai điểm AB là: hAB = s - t (5.2) 43 Độ cao điểm B: HB = HA + hAB (5.3) Nếu hai điểm A, B cách xa nhau thì đo liên tiếp nhiều trạm đo (hình 5.4). tn s2 sn t2 s1 … B t1 A Hình 5.4 Tuyến đo cao hình học n Khi đó: h AB  h1  h2  ...  hn   hi (5.4) i 1 n Trong đó: hi = si – ti.. Độ cao của điểm B là: H B  H A   hi (5.5) i 1 5.3 MÁY THUỶ BÌNH 5.3.1 Máy thuỷ bình Máy thuỷ bình là dụng cụ trắc địa chủ yếu dùng để đo cao, ngoài ra có thể đo góc và đo khoảng cách. Cũng tương tự như máy kinh vĩ, máy thuỷ bình gồm ba phần chính: Giá máy, đế máy và thân máy. Hình 5.5 Máy thuỷ bình NA720 Máy thuỷ bình có ba trục chính: trục ống kính, trục quay máy và trục ống thuỷ. 44 Hình 5.6 Các trục chính máy thuỷ bình và mia Theo độ chính xác, máy thuỷ bình được chia làm ba loại [6]: + Máy thuỷ bình chính xác cao mh = (0,5 1,0) mm/km + Máy thuỷ bình chính xác: mh = (1 10) mm/km + Máy thuỷ bình kỹ thuật: mh = (10 30) mm/km. Theo cấu tạo, máy thuỷ bình chia làm hai loại: + Máy thuỷ bình có ốc kích nâng để điều chỉnh tia ngắm nằm ngang + Máy thuỷ bình tự động điều chỉnh tia ngắm nằm ngang + Máy thuỷ bình điện tử. 5.3.2 Mia đo cao Mia là một loại thước đặc biệt được dùng trong đo cao. Mia đo cao được làm bằng gỗ hoặc kim loại dài 3 đến 4m, cả hai mặt đều khắc vạch đến cm (hình 5.6) Hai mặt mia khắch vạch hai màu đen, đỏ khác nhau và cách nhau một giá trị gọi là hằng số mia, thường là 4575, 5675,… Một số mia còn gắn bọt thuỷ tròn để dựng mia được thẳng đứng và thang khắc vạch làm bằng hợp kim invar, được sử dụng khi yêu cầu độ chính xác cao. 5.3.3 Kiểm nghiệm các điều kiện cơ bản của máy thuỷ bình Cũng tương tự như máy k ...